Лабораторная работа 4. Сравнение строения клеток прокариот (бактерии, ностока) и эукариот (растения, животного, гриба)

Цель работы: закрепить умение готовить микропрепараты и рассматривать их под микроскопом, находить особенности строения клеток различных организмов, сравнивать их между собой.

Материалы и оборудование: микроскоп, предметные и покровные стекла, стакан с водой, стеклянные палочки, сочные чешуи лукарепчатого, разведенные дрожжи, культура сенной палочки и ностока, микропрепарат клеток многоклеточного животного.

Дополнительная информация

Носток - это представитель рода Гормогониевых водорослей. Образуют колонии - шаровидные (диам. до 5 см), корковидные или нитевидно-кустистые в виде дерновинок (диам. 0,5 м и более). Обитают в пресных водоемах, на почве, в корневых утолщениях некоторых высших растений (саговник, клевер). Способны к азотфиксации.

Ход работы

1. Приготовьте микропрепараты кожицы лука, ностока, дрожжевых грибов, бактерии сенной палочки. Под микроскопом рассмотрите их, а также готовый микропрепарат клеток многоклеточного организма.

2. Сопоставьте увиденное с изображением объектов на таблицах. Зарисуйте клетки в тетрадях и обозначьте видимые в световой микроскоп органоиды.

3. Сравните между собой эти клетки. Ответьте на вопросы: в чем заключается сходство и различие клеток? Каковы причины сходства и различия клеток разных организмов? Попытайтесь объяснить, как шла эволюция бактерий, водорослей, грибов, растений и животных. Сделайте вывод по работе.

Лабораторная работа 5. Сравнение строения клеток одноклеточного и многоклеточного организмов (хламидомонады, листа элодеи, эпидермиса лука)

Цель работы: исследовать особенности строения одноклеточного и многоклеточного организмов на примере хламидомонады, клеток листа элодеи и эпидермиса лука.

Материалы и оборудование: сочные чешуи лука репчатого, культура хламидомонады, побег элодеи, пинцет, пипетка, препаровальная игла, микроскоп, покровные и предметные стекла, стакан с водой, 2%-ный раствор метиленовой синьки или 1%-ный раствор йода в йодистом калии, фильтровальная бумага.

Дополнительная информация

Изучение темы проводится в ноябре - декабре, когда найти живой материал в природе, как правило, не представляется возможным. Поэтому необходимо иметь заранее приготовленные культуры водорослей или сохраненные в законсервированном виде водоросли. Для этой цели летом или осенью следует собрать нужное количество водорослей в стеклянные банки с водой. Лучшей консервирующей жидкостью является этиловый спирт. В этом случае водоросли, находящиеся в банке с водой, необходимо залить 82—86%-ным этиловым спиртом в объеме, равном объему воды. Крупные формы водорослей можно гербаризировать.

Хламидомонада. Многочисленные виды этой одноклеточной водоросли обитают в лужах на глинистых почвах, канавах, мелких водоемах. При их массовом развитии вода часто принимает зеленую окраску («цветет»). Для приготовления материала следует зачерпнуть стеклянной банкой воду из застоявшейся лужи, канавы (хорошо взять воду во время ее «цветения»). Банку прикрыть стеклянной пластинкой и поставить в светлое место. Вскоре на стенке банки, обращенной к свету, появится зеленый налет. Если пипеткой или кисточкой осторожно взять его, поместить в каплю воды на предметном стекле, накрыть покровным стеклом и посмотреть под микроскопом, то окажется, что в воде движется масса мелких зеленых шариков, которые и придают ей зеленую окраску. Это хламидомонады - одноклеточные подвижные водоросли, которые обладают положительным фототаксисом, т. е. движутся по направлению к свету, и поэтому скапливаются на стороне сосуда, обращенной к свету. Хламидомонад для занятий необходимо иметь в живом состоянии, так как при фиксации теряется их главный признак - подвижность. В материале, взятом непосредственно из природы, помимо хламидомонад всегда содержатся и другие водоросли. Интенсивно размножаясь, они начинают вытеснять первоначально преобладавшие хламидомонады, и сохранять последние в такой смешанной культуре продолжительное время обычно не удается. Поэтому надо иметь чистую (не содержащую других водорослей) культуру хламидомонад. Для этого требуется отделить хламидомонад от других водорослей, а затем хранить их в среде Прата: 0,1 г КNO₃, 0,01 г К₂НРО₄, 0,01 г МgSО₄, 0,05 г FeCl₃, 1 л водопроводной воды. Раствор разбавить обыкновенной водой в объеме, превышающем в 10-20 раз объем среды.

Кожица чешуи луковицы лука репчатого. Под микроскопом видны клетки различной величины. Их стенки плотно сомкнуты, что отражается на форме клеток: они многоугольны и повторяют очертания соседних клеток. В некоторых местах заметны поры - узкие канальцы, пересекающие оболочки двух соседних клеток так, что они остаются разделенными только мембраной. В центре либо у стенки (оттесненное вакуолью) находится ядро с ядрышком, расположенное в мелкозернистой цитоплазме. Тяжи цитоплазмы занимают пристеночное положение, а также пересекают вакуоль в различных направлениях. В цитоплазме встречаются капли эфирных масел, мелкие гранулы митохондрий (особенно хорошо видны в окрашенных клетках) и мелкие пузырьки разнообразных клеточных компонентов. Вакуоль хорошо видна, если использовать сорта лука с антоциановой окраской. В этом случае, добавляя с одной стороны покровного стекла каплю разбавленной соляной или уксусной кислоты и оттягивая ее с другой стороны кусочком фильтровальной бумаги, можно добиться изменения красно-фиолетовой или лиловой окраски клеточного сока на розовую. Окраска опять станет антоциановой, если добавить разбавленную щелочь. При проведении опыта с частично плазмолизированными клетками окраска более интенсивна, так как клеточный сок более концентрированный. Среди клеток эпидермиса можно наблюдать устьичные клетки, типичные фасолевидные замыкающие клетки

устьиц, внутри которых видны хлоропласты. Таким образом, для растительных клеток в целом характерно наличие: несколько утолщенных клеточных стенок, что обусловливает геометрически правильную форму клеток; пластид, в частности хлоропластов, вакуолей с клеточным соком; всех органелл и включений, общих для растительной и животной клеток.

Ход работы

1. Рассмотрите препарат хламидомонады при малом и большом увеличении микроскопа. Понаблюдайте за передвижением, размером и формой тела, особенностями строения водоросли.

2. Чтобы подробнее ознакомиться со строением хламидомонады, необходимо найти в поле зрения микроскопа остановившуюся клетку и рассмотреть ее при большом увеличении. Если таких клеток не обнаружится, можно заставить хламидомонады остановиться, добавив под покровное стекло раствор метиленовой синьки или раствор йода в йодистом калии.

3. Найти в клетке оболочку, цитоплазму, ядро, чашевидный хроматофор, «глазок», вакуоли, жгутики.

4.Зарисовать хламидомонаду и обозначить ее части. Объяснить роль всех частей тела.

5. В верхней части побега элодеи при помощи пинцета оторвите лист и перенесите в каплю воды на предметное стекло. Лист следует положить нижней стороной к предметному стеклу.

6. Рассмотрите при малом увеличении микроскопа общий план строения листа. Схематически зарисуйте его (на рисунке обозначьте оболочку, ядро, хлоропласты, цитоплазму, вакуоль).

7. Строение клетки кожицы лука следует рассматривать на временном препарате под микроскопом. Приготовление временного препарата:

1)на чистое предметное стекло в центр капнуть каплю воды;

2)с наружной стороны чешуи лука пинцетом снять кусочек кожицы (площадью около 0,5 см );

3. поместить кожицу в каплю воды и аккуратно расправить препаровальной иглой;

4. большим и указательным пальцами правой руки взять покровное стекло, поднести его к краю капли, расположив под углом 45⁰. Осторожно опускать стекло, пока его центр не коснется центра капли. Вода растечется под покровным стеклом и равномерно окружит препарат. Если под стеклом окажутся пузырьки воздуха, следует слегка постучать по стеклу препаровальной иглой. Неокрашенные препараты рассматривать при закрытой диафрагме конденсора, что позволит увидеть более отчетливо детали клетки за счет увеличения контрастности изображения.

8. После изучения неокрашенного препарата необходимо подкрасить его, капнув слабым раствором йода в водном растворе йодида калия, что даст возможность увидеть не только пластиды, но и митохондрии, а также мелкие гранулы других органелл и включений (рис.2).

9 . Зарисуйте несколько клеток кожицы чешуи лука, обозначьте их органеллы и включения

10. Сделайте вывод о главных характерных особенностях растительных клеток. Что общего и какие различия в строение клеток.

Рис. 2. Клетки кожицы чешуи лука:

1 - ядро; 2 - ядрышко; 3 - цитоплазма; 4 - вакуоли; 5 - кристаллы щавелевокислого кальция; 6 - тяжи цитоплазмы; 7 - капельки эфирных масел; 8 - поры.